基于认知理论的英语教学媒体设计探讨

信息技术的快速发展促进了多媒体在英语教学中的广泛应用，这就需要多媒体教学课件设计者与英语教师对多媒体如何更加有效地促进英语学习进行思考。本文基于多媒体学习认知理论，探讨符合学习者认知规律的教学媒体设计，以期能够对基于多媒体的英语教学实践提供参考。

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信息技术的优势在一定程度上因其在教学实践中的应用得到更好的发挥，这也促进了教育的公平和优质教育资源的共享。同时，信息技术与教学的整合也对学习型社会的建设和教育现代化目标的实现起到重要的作用。但是，信息技术在英语教学中的实际应用却出现了很多问题。多媒体课件设计者与英语教师往往只根据这个现代工具的技术功能进行设计，或是只按照设计者的主观意图设计，客观上忽略了信息加工过程和认知规律，忽视了学习者的心理特点[1]。这种对多媒体教学环境下学习者认知规律的忽略必然对多媒体教学效果产生影响。

因此，在英语多媒体教学中，多媒体课件设计者与英语教师需要充分考虑学习者的心理特征和认知规律。对英语教学中的媒体设计进行探讨就变得更加重要。

一、多媒体学习认知理论概述

1.理论基础

本世纪初，美国著名心理学教授迈耶（Richard.E.Mayer）基于双重编码理论、建构主义理论和认知负荷理论等相关理论提出了多媒体学习认知理论。

（1）双重编码理论

上世纪60年代末，双重编码理论（Dual Coding Theory）由著名的加拿大心理学家佩维奥（Allan Paivio）提出。 双重编码理论提出，人类的大脑拥有两个处理信息的认知系统，语言认知系统和非语言认知系统，这两个系统既彼此独立又相互关联。语言认知系统处理语言信息，非语言认知系统加工非语言信息，二者可以被相应的刺激激活。双重编码理论最重要的观点是，当教学材料同时以语言形式和视觉材料形式呈现给学习者时，学习者的记忆和识别会被增强。在教学实践中，双重编码理论以图示教学法的形式得以应用[2]。

（2）建构主义理论

瑞士著名心理学家皮亚杰（Jean Piaget）被看做是当代建构主义理论最早的提出者。进入20世纪90年代，建构主义的学习理论兴起，成为学习理论中的重要流派之一。

建构主义理论认为，学习的过程是学习者主动构建内部心理结构的过程，学习是在原有的经验和认知结构基础上，通过与外界的相互作用，即通过协作学习和教学情境的创设来建构新的理解[3]。

（3）认知负荷理论

认知负荷理论（Cognitive Load Theory）最早是由澳大利亚心理学家斯威勒（John Sweller）在20世纪80年代提出。目前，认知负荷理论作为研究人类认知过程的重要理论之一，已经成为研究多媒体教学设计的重要理论。认知负荷一般被分为三种类型，即内在认知负荷、外在认知负荷和有效认知负荷[4]。其中，因外在认知负荷与教学媒体设计的密切关系，更多地受到研究人员的关注。有效认知负荷与教学媒体的设计也存在一定的关联，会促进学习者的有意义学习的发生。相比较而言，内在认知负荷与教学媒体设计的关系不大。

认知负荷理论认为，教学媒体设计不合理会占用学习者有限的心理能量，从而增加学习者的外在认知负荷，进而对学习者的学习效果产生影响。因此，多媒体教学课件设计者与英语教师有必要在进行教学媒体设计时，以先进的理论为指导以降低学习者的外在认知负荷，以促进学习者进行更加有效的学习。

2.多媒体学习认知理论

基于以上理论，迈耶和他的团队提出了多媒体学习认知理论。该理论提出了三种理论假设，即双通道假设（Dual Channel Assumption）、工作记忆有限性假设（Limited Capacity Assumption）和积极加工假设（Active Processing Assumption）。

双通道假设是指文字材料与图片材料会分别经由视觉通道与听觉通道进行加工。工作记忆有限性假设指单一通道单次加工信息的量是有限的，即呈现给学习者的材料学习者不可能全部进行处理。积极加工假设提出，学习者会主动地对呈现给他们的多媒体信息进行认知加工。而且，Mayer提出了多媒体学习认知理论模型，见下图。

Mayer的多媒体学习认知理论模型

以上的理论模型表示，多媒体教学课件的界面与英语教师所呈现出来的素材主要包括两种形式：图片形式（静态图片和动态动画）和文字形式（文本文字和解说性文字）。通过视觉通道和听觉通道，学习者对教学媒体所呈现素材中的文字和图片进行选择，在认知系统的工作记忆中，学习者对选择的内容进行组织，并对这些内容进行组合，最后学习者会将选择的学习内容与自己先前的知识进行联系。整个过程包括选择、组织和组合三个步骤。

因此，为了更好地促进信息技术与英语课程的整合，提高基于多媒体的英语教学效果，英语教学课件设计者与英语教师需要了解学习者的内部心理机制，以设计出更符合学习者认知规律的多媒体课件。

二、英语多媒体教学媒体设计策略

在英语多媒体教学过程中，教学材料通常是以音频、图片、文字和视频等形式存在，这就需要多媒体教学课件设计者与英语教师合理地对这些教学媒体进行选择与设计。为了避免出现学习者的学习效果与设计者的设计初衷不一致的情况发生，设计者与教师需要遵循一定的原则。

1.合理利用多媒体，避免学习者认知负荷超载

多媒体教学中所呈现的信息主要包括文字和图片。根据以上观点，多媒体教学信息的主要呈现方式包括文本文字和图片的组合、解说性文字和图片的组合、文本文字和动画的组合、解说性文字和动画的组合。根据多媒体认知原则（Multimedia Principle），当将文本材料与图片材料进行组合并呈现给学习者时，学习者会得到比单一文字材料呈现方式时更好的学习效果。通道原则（Multimedia Principle）提出，当教学材料以解说性文字和图片的形式呈现给学习者时，学习者会得到比文本文字和图片的形式组成的媒体呈现方式更好的学习效果。另外，冗余原则（Modality Principle）指出，当教学材料以解说性文字和图片的形式呈现给学习者时，要比以文本文字、解说性文字和图片进行组合的呈现方式给学习者带来更好的学习效果。endprint

这是因为当学习者同时面对文本文字与图片时，视觉通道需要同时加工文字信息和图片信息。单一通道所能够处理的信息量是有限的，当视觉通道需要处理过多的文本信息时，认知负荷就会超载，有意义的学习就无法有效进行。但是此时听觉通道则会被浪费。因此，英语课件设计者与英语教师在对教学媒体进行设计时，要将多种媒体进行合理的分配，充分利用好视觉通道和听觉通道，避免因单一媒体的过度使用而使认知负荷超载，影响多媒体学习效果。

2.临近空间呈现文字与图片，避免学习者认知资源的浪费

空间接近原则（Spatial Contiguity Principle）认为，当对应的词语与画面临近呈现时比隔开呈现能使学生得到更好的学习效果。因为，当对应的词语与画面临近呈现时，学习者就可以节省认知资源用来搜索，并将它们同时保持在短时记忆中；但当对应词语与画面呈现较远时，学习者就必须浪费认知资源在文字与图片之间进行匹配。这是符合多媒体学习认知理论的三个假设的。

在部分英语教学课件中，需要讲解的语言点与原载体之间经常是分开来呈现的，这样学习者就必须在语言点和原载体之间来回跳转。有限的认知资源被部分地浪费掉。因此，英语课件设计者与英语教师需要临近呈现语言点与原载体，减少认知资源的浪费。

3.同时呈现文字与图片，避免对多媒体学习的损害

时间接近原则（Temporal Contiguity Principle）提出，当相关联的文字与画面同时呈现给学习者时，学习者会收到比材料相继呈现时更好的学习效果。

当同时将解说性文字与图片呈现给学习者时，学习者也会将两种材料的心理表征同时保持在工作记忆中，更容易使两者之间建立起心理联系；但若将两种材料相继呈现给学习者时，学习者则很难将两种材料的心理表征同时保持在工作记忆中，很难在言语表征与视觉表征之间建立心理联系。但是，如果解说性文字与所呈现的图片之间间隔时间较短时，学习者仍然有可能在词语与图片之间建立起来心理联系”[5]。

因此，在进行媒体设计时，应尽量使文本呈现与语音同步呈现，最好是能够同步突出呈现。相对于将文本单独呈现再播放语音或单独播放语音再呈现文本，同步呈现更能减少外在认知负荷，减少对多媒体学习效果的损害。

4.排除无关材料，避免学习者注意力的分散

一致性原则（Coherence Principle）认为当无关的材料被排除在外的时候，学习者的学习效果会更好。即当利用多媒体手段进行教学活动时，若加入了与主题无关的文字与画面或声音时，学生的注意力会被分散，有效学习会受到损害。反之，若将与主题无关的材料删除掉，学习者的注意力则不会被分散，有限的认知资源不会被无用的材料浪费。

在部分英语多媒体课件中，设计者与教师会使用添加外来图片与声音的方法，意在增加学习者的学习兴趣。但是这种做法实际上分散了学习者的注意力，本来有限的认知资源被用来加工无关的材料，有意义的学习会受到影响。另外，在目前众多的英语教学软件中出现的一个比较突出的问题是，软件设计者与外语教师为了使课件美工设计更好地为主题服务，会在界面背景上花费很多的精力，结果造成了学习者注意力的分散，很容易使学习者视觉通道认知负荷超载。

5.评估学习者的知识水平，尊重学习者的个体差异

根据个体差异原则（Individual Differences Principle），教学媒体设计效果对知识水平低的学习者要强于对知识水平高的学习者。所以，外语教学软件设计者与教师针对不同知识水平的学习者对英语教学媒体进行设计会更好地促进学习者的有效学习。但是，尽管目前大部分英语教学已经实施了分级教学，分级标准往往是依据学习者的英语成绩，而非知识水平。

随着信息技术在英语教学中的广泛应用，英语课件设计者与英语教师有必要对英语学习者的心理特征进行更加深入的研究，并探索出符合学习者认知心理特征的多媒体教学媒体设计方法。

在基于多媒体的英语学习中，国内外学者关于英语学习者心理特征的研究仍处于探索阶段，并未形成相对成熟的理论体系。学者们把关注点主要集中在心理学的相关理论在多媒体软件中的应用。大量的研究仅仅对基于认知负荷理论的多媒体课件设计进行阐述，对多媒体学习认知理论与教学媒体设计的研究甚少。相对于国内，迈耶对多媒体学习的研究处于领先地位，并为教学媒体研究提供了理论基础，做出了巨大的贡献。

本文通过重新梳理多媒体学习认知理论和多媒体教学媒体设计原则，结合英语教学实践，分析如何更加合理地对英语教学媒体进行设计。目前，信息技术已经由“计算机辅助语言教学”发展到“信息技术与外语课程整合”阶段。但是，如何更好地实现信息技术与外语课程的深度整合、如何更好地实现教师和学习者角色的转变、如何利用信息技术提升学习者的英语学习能力等，这都是有待进一步研究的问题[7]。

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参考文献

[1] 杨延龙.基于多媒体学习认知理论的外语多媒体教学信息呈现方式研究.外语电化教学，2009（5）.

[2] 陈长胜，刘三女牙，汪虹，陈增照.基于双重编码理论的双轨教学模式.中国教育信息化，2011（3）.

[3] 吴疆.现代教育技术教程（二级）.北京：人民邮电出版社，2009.

[4] 汤欣.基于认知负荷理论的英语教学媒体选择与设计探析.内蒙古师范大学学报（教育科学版），2013（2）.

[5] 理查德.E.迈耶.多媒体学习.北京：商务印书馆，2006.

[6] 苏建娜.多媒体课件界面设计中认知通道的拓展研究.湖南师范大学，2011.

[7] 杨鹏程.理性地认识和优化多媒体教学.教学与管理，2006（3）.

[作者：汤欣（1978-），女，黑龙江哈尔滨人，北京石油化工学院外语系讲师，硕士。]

【责任编辑 王 颖】endprint